高考化学 第6章(化学反应与能量)第3节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 考点(3)金属的腐蚀与防护

A．d为石墨，铁片腐蚀加快

B．d为石墨，石墨上电极反应为O2＋2H2O＋4e===4OH C．d为锌块，铁片不易被腐蚀

D．d为锌块，铁片上电极反应为2H＋2e===H2↑

解析：d为石墨，则铁、碳和海水通过吸氧腐蚀形成原电池，加快铁片腐蚀，A项正确；d为石墨是正极，电极反应为O2＋2H2O＋4e===4OH，B项正确；d为锌片，则由Zn、Fe和海水构成原电池，由于活泼性Zn>Fe，则锌作负极，铁片不易被腐蚀，C项正确；d为锌片时，铁片是正极，反应为O2＋2H2O＋4e===4OH，D项错误。

答案：D

4．下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是( ) A．水中的钢闸门连接电源的负极 B．金属护栏表面涂漆 C．汽车底盘喷涂高分子膜 D．地下钢管连接镁块

解析：钢闸门连接电源的负极，为电解池的阴极，被保护，属于外加电流的阴极保护法，故A项正确；B项和C项是金属表面覆盖保护层，隔绝空气，故错误；D项，镁比铁活泼，构成原电池，铁为正极，被保护，是牺牲阳极的阴极保护法，故错误。

答案：A

5．下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是( )

A．钢铁在弱碱性条件下发生电化学腐蚀的正极反应是：O2＋2H2O＋4e===4OH B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用

C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 D．可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀

解析：弱碱性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，A正确；当镀层破损时，锡、铁可形成原电池，铁作负极，加快了铁的腐蚀，B错误；铁、锌、海水形成原电池，锌失去电子作负极，从而保护了铁，C正确；采用外加电流的阴极保护法时，被保护金属与直流电源的负极相连，D正确。

答案：B

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二、析氢腐蚀和吸氧腐蚀的判断

6．利用如图所示装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是( )

A．a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀 B．一段时间后，a管液面高于b管液面 C．a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小

D．a、b两处具有相同的电极反应式：Fe－2e===Fe

解析：a管发生吸氧腐蚀，a处溶液的pH增大，b管发生析氢腐蚀，b处溶液的H减小pH增大，故C项错。

答案：C

7．如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH＝4久置的雨水和生铁片。实验时观察到：开始时导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管内液面。下列说法正确的是( )

＋

－

2＋

A．生铁片中的碳是原电池的阳极，发生还原反应 B．雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀

C．墨水回升时，碳电极反应式为O2＋2H2O＋4e===4OH D．具支试管中溶液pH逐渐减小

解析：生铁片浸入酸性较强的雨水中，形成铁碳原电池，因铁比碳活泼，故碳为正极，

－

－

铁为负极。因起始时雨水pH＝4，酸性较强，故发生析氢腐蚀，负极反应为Fe－2e===Fe，正极反应为2H＋2e===H2↑，总反应为2H＋Fe===Fe＋H2↑，因生成H2，气体增加，导管内液面下降；随着反应的进行，c(H)变小，发生吸氧腐蚀，负极反应为Fe－2e===Fe，正极反应为O2＋2H2O＋4e===4OH，总反应为O2＋2H2O＋2Fe===2Fe(OH)2，因消耗O2，故一段时间后导管内液面回升。综合以上反应，生铁片中的碳是原电池的正极，发生还原反应，A错；反应过程中先发生析氢腐蚀，后发生吸氧腐蚀，B错；墨水液面回升时，发生吸氧腐蚀，碳极反应式为O2＋2H2O＋4e===4OH，C正确；反应过程中c(H)先变小，后不变，故具支试管中溶液pH先增大，后不变，D错。

答案：C

8．为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示的装置，下列有关说法中错误的是( )

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2＋

＋

－

＋

2＋

－2＋

A．正极的电极反应方程式为O2＋2H2O＋4e===4OH B．将石墨电极改成Mg电极，难以观察到铁锈生成 C．若向自来水中加入少量NaCl(s)，可较快地看到铁锈 D．分别向铁、石墨电极附近吹入O2，前者铁锈出现得快

解析：Fe是负极，失电子被氧化成Fe，在正极O2得电子发生还原反应生成OH，故将O2吹向石墨电极的腐蚀速率比吹向铁电极快；向自来水中加入NaCl(s)，可使电解质溶液的导电能力增强，加快腐蚀速率；但若将石墨电极换成Mg电极，则负极为Mg，Fe被保护，难以看到铁生锈。

答案：D

9．铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中，形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀，示意图如图所示。下列说法不正确的是( )

2＋

－

－

－

A．因铁的金属性比铜强，所以铁铆钉被氧化而腐蚀 B．若水膜中溶解了SO2，则铁铆钉腐蚀的速率变小 C．铜极上的反应是2H＋2e===H2↑、O2＋4e＋4H===2H2O D．在金属表面涂一层油脂，能防止铁铆钉被腐蚀

解析：铁、铜和水膜形成原电池，因为铁的金属性比铜强，所以铁为负极，铁铆钉被氧化而腐蚀，A正确；若水膜中溶解了SO2，则发生析氢腐蚀，铁铆钉腐蚀的速率加快，B不正确；铜极发生还原反应，根据题图知铜电极吸收了氧气且生成氢气，所以发生两个电极反应：2H＋2e===H2↑、O2＋4e＋4H===2H2O，C正确；在金属表面涂一层油脂，可隔绝空气和水，能防止铁铆钉被腐蚀，D正确。

答案：B

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＋＋

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＋

金属腐蚀速率快慢的比较

1．在同一电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>应用原电池原理有保护措施的腐蚀>应用电解原理有保护措施的腐蚀。或电解池阳极>原电池负极>化学腐蚀>原电池正极>电解池阴极。

2．同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。

3．对于活动性不同的两种金属的合金，活动性差别越大，氧化还原反应速率越大，活泼金属腐蚀越快。

4．对于同一电解质溶液，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快(除钝化外)。 5．纯度越高的金属，腐蚀得越慢。

6．不纯的金属或合金，在潮湿空气中的腐蚀速率远大于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀速率。